(57)【要約】【課題】海水中の微生物を濾過膜で除去してバラスト水を製造すると共に、船舶から排出される大量のバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれることがないバラスト水の製造方法、バラスト水槽構造体及びバラスト水製造装置を提供すること。【解決手段】船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方を汲み上げられた海水の貯留槽とし、他方を該貯留された海水を微生物処理した処理水の貯留槽とするバラスト水槽構造体、バラスト水製造装置及びバラスト水の製造方法。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方を汲み上げられた海水の貯留槽とし、他方を該貯留された海水を微生物除去処理した処理水の貯留槽とすることを特徴とするバラスト水槽構造体。
【請求項２】
前記処理水が、濾過処理された処理水であることを特徴とする請求項１記載のバラスト水槽構造体。
【請求項３】
前記濾過処理した処理水が、微生物濾過膜で処理された濾過水であることを特徴とする請求項２記載のバラスト水槽構造体。
【請求項４】
請求項１記載のバラスト水槽構造体と、該一方の貯留槽に貯留された海水中の微生物を除去する微生物除去装置と、該一方の貯留槽と該微生物除去装置を接続する海水供給管と、該微生物除去装置と該他方の貯留槽を接続する微生物除去処理水供給管を備えることを特徴とするバラスト水製造装置。
【請求項５】
前記微生物除去装置が、浸漬型中空糸膜装置又は加圧型中空糸膜装置であることを特徴とする請求項４記載のバラスト水製造装置。
【請求項６】
船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方に汲み上げられ貯留された海水を、微生物除去処理し、得られた処理水を該袋状容器の内部と外部のいずれか他方に供給し貯留することを特徴とするバラスト水の製造方法。
【請求項７】
前記微生物除去処理が、中空糸膜による処理であることを特徴とする請求項６記載のバラスト水の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行時における重心安定のために積載する海洋環境に悪影響を与えないバラスト水を貯留するバラスト水槽構造体、バラスト水製造装置及びバラスト水の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油タンカー、鉱石運搬船、自動車運搬船等は空荷や積載貨物量が少ない状態で航行する場合がある。その際、船体が浮力により浮き上がり、スクリューや方向舵が水面下に没しなかったり、水面上の船体が風の影響を大きく受けて操縦性が損なわれ航行上極めて危険な状態となる。このため、通常の船舶は航行時の浮力を調整するため、通常載荷重量の３０〜４０重量％のバラスト水を積載する。
【０００３】
例えば、原油タンカーによる輸送は産油国と消費国の往復となり、消費国から産油国への航行では積荷がなく、消費国で船舶内の油槽に停泊区域の海水等を積載してバラスト水としている。一方、バラスト水を積んだ船舶は産油国の近海、あるいは港湾でバラスト水を排出して、原油を再度積載している。
【０００４】
近年、船舶から排出されるバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれ、これに起因して海洋生態系の破壊が生じ、当該水域住民の生活に重大な被害を与えるだけではなく、全世界的な海洋環境の破壊が生じており、深刻な国際問題となっている。このため、バラスト水中の微生物による汚染防止を目的として、国際的な規模で各種の方法が検討されている。
【０００５】
バラスト水として汲み込まれる海水中の微生物を除去して海洋汚染を防止する方法としては、例えば海水を加熱して微生物を死滅させる方法（特開２００３−１８１４４３号公報）、海水に紫外線を照射して微生物を不活性化させる方法（特表２０００−５１５８０３号公報、特開平１１−２６５６８４号公報）、海水を電解装置に通して死滅させる方法（特開２００３−３３４５６３号公報）、ヨウ素で処理する方法（特表２００２−５０４８５１号公報）及び次亜塩素酸で処理する方法（特開平０４−３２２７８８号公報）等が提案されている。
【０００６】
一方、船舶が停泊する港湾域において、バラスト水を船舶に汲み上げる場合、船舶の停泊期間が限られているため、海水をバラスト水槽に汲み上げた後、航海中の比較的長い期間を利用して、上記のようなバラスト水中の微生物による汚染防止処理を行うことも検討されている。
【特許文献１】特開２００３−１８１４４３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特表２０００−５１５８０３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平１１−２６５６８４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００３−３３４５６３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】特表２００２−５０４８５１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献６】特開平０４−３２２７８８号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、海水を直接バラスト水槽に汲み上げ、その後、バラスト水槽内の海水を順次、例えば濾過処理などの海水中の微生物を除去する処理を行う場合、濾過水はバラスト水槽へ戻すため、無限希釈になってしまい、比較的長い航海中であっても、バラスト水中の微生物残存量を規定値以下とすることはできないという問題がある。これを解決するものとして、複数の室に区画されるバラスト水槽に、海水を汲み上げる際、空の室を設け、微生物除去水を空の室へ順次移す方法も考えられる。しかし、この方法は、船舶のバランスを崩すという点で実施は困難であり、また、配管やバルブの調整が複雑になるという問題がある。また、海水を直接バラスト水槽に汲み上げると、バラスト水槽の内壁にスライムが発生してしまい、当該バラスト水槽は、微生物除去処理がされた処理水の貯留槽とすることができないという問題がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、配管やバルブの調整を複雑にすることなく、海水中の微生物を濾過膜で効率的に除去してバラスト水を製造すると共に、船舶から排出される大量のバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれることがなく、更に海洋環境を破壊することもない効率的なバラスト水の製造方法、バラスト水槽構造体及びバラスト水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方に汲み上げられ貯留された海水を、微生物除去処理し、得られた処理水を該袋状容器の内部と外部のいずれか他方に供給し貯留すれば、大量の海水であっても、比較的長い航海中に簡易な装置で効率的に微生物除去処理ができ、更に、船舶から排出される大量のバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれることがなく、更に海洋環境を破壊することもないこと等を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明（１）は、船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方を汲み上げられた海水の貯留槽とし、他方を該貯留された海水を微生物除去処理した処理水の貯留槽とすることを特徴とするバラスト水槽構造体を提供するものである。
【００１１】
また、本発明（２）は、前記処理水が、濾過処理された処理水であることを特徴とする前記バラスト水槽構造体を提供するものである。
【００１２】
また、本発明（３）は、前記濾過処理した処理水が、微生物濾過膜で処理された濾過水であることを特徴とする前記バラスト水槽構造体を提供するものである。
【００１３】
また、本発明（４）は、前記バラスト水槽構造体と、該一方の貯留槽に貯留された海水中の微生物を除去する微生物除去装置と、該一方の貯留槽と該微生物除去装置を接続する海水供給管と、該微生物除去装置と該他方の貯留槽を接続する微生物除去処理水供給管を備えることを特徴とするバラスト水製造装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明（５）は、前記微生物除去装置が、浸漬型中空糸膜装置又は加圧型中空糸膜装置であることを特徴とする前記バラスト水製造装置を提供するものである。
【００１５】
また、本発明（６）は、船舶のバラスト水槽内に、不定形状の袋状容器を配置して、該バラスト水槽内を、該袋状容器の内部と外部に仕切り、該袋状容器の内部と外部のいずれか一方に汲み上げられ貯留された海水を、微生物除去処理し、得られた処理水を該袋状容器の内部と外部のいずれか他方に供給し貯留することを特徴とするバラスト水の製造方法を提供するものである。
【００１６】
また、本発明（７）は、前記微生物除去処理が、中空糸膜による処理であることを特徴とする前記バラスト水の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、比較的長い航海中に海水中の微生物を除去することができる。また、袋状容器をバラスト水槽に配置して容積可変の二重槽を形成するため、複雑な配管やバルブ類の設置を省略して、装置をコンパクトにすることができる。また、微生物除去が進むにしたがって、例えば袋状容器内部の海水量が減少し、その分だけ袋状容器外部の膜濾過水量が増加し、袋状容器内部と外部のバランスが変化するだけで、バラスト水槽内部に存在する海水の水位は変化しない。このため、船体の重心が不安定になる等の航行に対する悪影響はない。また、濾過処理の場合、濾過水は原海水が貯留されたバラスト水槽へ戻すことがないため、無限希釈になることがなく、効率的な濾過処理ができる。また、微生物膜による処理の場合、微生物除去後、袋状容器内部の底部に残存する海水のひき残し分は比較的少量であるため、殺菌剤や加熱処理を行ったとしても、殺菌剤の使用量も少量でよく、また加熱に伴う消費エネルギーも少なくてよい。また、船舶から排出されるバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれることはなく、更に海洋環境を破壊することもない。また油分を比較的多く含む海水であっても、これらは微生物濾過膜で処理する前に予め除去されるため、微生物濾過膜が汚染されることがなく、長期間安定して処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明において、微生物除去処理としては、特に制限されず、例えば海水を加熱して微生物を死滅させる加熱処理、海水に紫外線を照射して微生物を不活性化させる紫外線照射処理、海水を電解装置に通して死滅させる電気処理、ヨウ素処理、次亜塩素酸処理、砂濾過処理、生物フィルタを用いた濾過処理、粒状無煙炭濾過材を用いた濾過処理、微生物濾過膜を用いた濾過膜処理などが挙げられ、このうち、微生物濾過膜を用いた濾過膜処理が、微生物を高度に除去処理することができる点で好ましい。また、微生物除去処理された処理水中の微生物残存量は、該処理水が海洋に廃棄された場合、海洋の汚染を防止するものであればよく、例えば、２００４年２月国際海事機関（ＩＭＯ）が、「バラスト水管理条約」の審議において採択した「バラスト水及び沈殿物の排出基準」をクリアーするものが挙げられる。
【００１９】
本発明の実施の形態におけるバラスト水槽構造体、バラスト水製造装置及びバラスト水の製造方法の一例を図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は本例の船舶の概略横断面図であって、図１は海水を袋状容器に汲み上げ貯留した状態を示し、図２は袋状容器に貯留した海水を微生物濾過膜で処理し、得られた膜濾過水を袋状容器の外部に貯留した状態を示す図である。バラスト水槽構造体１０は、船舶１のバラスト水槽２内に、不定形状の袋状容器３を配置して、バラスト水槽２内を、袋状容器３の内部３１と外部３２に仕切り、袋状容器２の内部３１を汲み上げられた海水の貯留槽とし（図１）、袋状容器２の外部３２を貯留された海水４１を微生物濾過膜装置５で処理した膜濾過水の貯留槽とする（図２）ものである。
【００２０】
船舶１のバラスト水槽２の構造としては、特に制限されず、例えば原油等の荷を積載する積荷室１１とバラスト水槽２が区画されたダブルハル構造のものが好適である。ダブルハル構造としては、図１のもの以外に、種々の形態のものが適用可能である。なお、図１のバラスト水槽２には、膜濾過水が流入又は流出する水管接続口３４が設置されている。
【００２１】
不定形状の袋状容器３は、例えば不透水性で中空の可撓性袋であり、海水が流入又は流出する水管接続口３３を有するものである。また、袋状容器３の容量としては、特に制限されず、バラスト水槽１の中、８０容量％以上、好ましくは９０容量％以上、更に好ましくはバラスト水槽１中、いっぱいに膨らむものである。これにより、バラスト水の積載量が制限されず、使い勝手がよくなる。袋状容器３の材質としては、特に制限されず、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレン及びポリエステルが挙げられる。
【００２２】
バラスト水槽２中、袋状容器３の設置形態としては、特に制限されず、図２のように袋状容器の外部に膜濾過水が貯留される状態（収納状態）において、袋状容器の積荷室１１側の袋とバラスト水槽２の内壁を複数箇所１２で固定したものが、袋の膨張及び収縮が円滑であり、且つ袋を損傷させることがない点で好ましい。本発明のバラスト水槽構造体は、既存の船舶のバラスト水槽に対して、実質的に、袋状容器を設置するだけでよく、製造コストを抑制することができる。
【００２３】
本発明において、袋状容器３の内部に汲み上げられ、貯留される海水としては、特に制限されないが、通常船舶が停泊する港湾域の海水であり、該海水には、微生物の他、通常油分が０．０５〜１．０％含まれ、濁度が１〜１００度である。また、海水中の微生物のうち、特に国際的に問題とされる微生物としては、大腸菌群、コレラ菌、腸球菌、ミジンコの幼生、北太平洋ヒトデの幼生、アジア昆布の幼生、ゼブラ貝の幼生及び毒性藻類等が挙げられ、これらの微生物の大きさはほとんどが数μｍであり、最も小さいもので０．３〜０．５μｍである。
【００２４】
本発明のバラスト水製造装置２０は、バラスト水槽構造体１０と、海水３１中の油分を除去する油分吸着除去装置６と、海水３１中の微生物を除去する微生物濾過膜装置５とを備え、一端の開口が海中にある海水取水配管９１、水管接続口３３に接続する海水供給配管９５及び油分吸着除去装置６に接続する被処理水供給配管９２は三方弁８により接続され、油分吸着除去装置６と微生物濾過膜装置５は接続配管９３で接続され、微生物濾過膜装置５とバラスト水槽２の水管接続口３４は膜濾過水供給配管９４で接続されている。また、油分吸着除去装置６の後段で且つ微生物濾過膜装置５の前段に、必要に応じて不図示の除濁装置を設置することができる。また、油分吸着除去装置６は、任意の構成要素であり、設置を省略することができる。また、本発明のバラスト水製造装置２０の関連設備としては、海水４を袋状容器３の内部３１に汲み上げる海水ポンプ及び袋状容器３に貯留された海水を油分吸着除去装置６及び微生物濾過膜装置５に供給する送液ポンプなどがある。
【００２５】
本発明のバラスト水製造装置２０に用いられる微生物濾過膜の形状としては、中空糸膜、平膜、管状膜が挙げられる。このうち、中空糸膜が、単位容量当りの濾過面積を最も大とすることができる点で好ましい。
【００２６】
中空糸膜は、中空構造を有し、更に該中空構造を形成する孔に連通して、膜面の該孔に連通する細孔を多数形成したものであり、外圧式と内圧式とがある。本発明において、微生物濾過膜として精密濾過膜を用いる場合、中空糸膜の細孔の径としては、０．０１〜０．４μｍ、好ましくは０．０１〜０．３μｍである。また、限外濾過膜を用いる場合は、中空糸膜の細孔の径としては、０．００２〜０．０１μｍである。海水中に生息する細菌や幼生等の微生物の大きさは通常数μｍ、最小のものでも０．３〜０．５μｍ程度であり、従って、上記細孔径の中空糸膜を使用すれば、海水中のこれらの細菌、幼生等の微生物をほぼ完全に除去することができる。また、膜面に付着した微生物を除去して、その濾過能力を回復するために逆洗を行うが、本逆洗とは別に、濾過中に膜面の外側から気泡でバブリングして膜面に付着した微生物を剥離除去する操作ができる点で外圧式中空糸膜を使用することが好ましい。
【００２７】
また、中空糸膜は浸漬型中空糸膜装置又は加圧型中空糸膜装置として使用される。浸漬型中空糸膜装置を用いる方法は、海水貯槽中に浸漬された該装置の該中空糸の内側をヘッド差又は吸引ポンプによる吸引等で通水し、海水中の微生物を除去する方法である。また、浸漬型中空糸膜装置及び加圧型中空糸膜装置ともに、前述した通り、中空糸膜の下方から微細な気泡を発生させて、中空糸膜に付着した微生物を適宜剥離させながら、膜の表面を洗浄しつつ濾過することができる。
【００２８】
本発明で使用する精密濾過膜の素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロースなどが挙げられる。
【００２９】
海水を微生物濾過膜に通す方法としては、特に制限されないが、微生物濾過膜を組み込んだ微生物濾過膜装置の２基以上を並列配置するようにしてもよい。この場合、一の微生物濾過膜装置が逆洗工程であっても、他の微生物濾過膜装置は微生物除去工程を実施することができ、多量の膜濾過水を連続して得ることができる。
【００３０】
海水中に微量含まれる油分は  微生物濾過膜で捕捉されるが、微生物や他の濁質と異なり、油分は膜面に付着すると前記のバブリングや逆洗工程では容易に除去することができず、微生物濾過膜を目詰まりさせ、濾過能力の低下の原因となる。従って、海水を、微生物濾過膜装置５の前段の油分吸着除去装置６に通すことにより、微生物濾過膜の寿命を延ばすことができる。
【００３１】
油水分離装置としては、特に制限されず、例えば疎水性吸着材を用いたものが、簡易な方法で且つ高い油分吸着能力を示すので好ましい。疎水性吸着材としては、親油性のポリエチレンやポリプロピレン等の素材で作製された不織布フィルター、粉体物、及び中空糸膜が挙げられる。具体的には、油分吸着材「ダイヤマルス（商標登録）」を使用すると、極めて効率よく油分を除去することができる。海水の油分の除去工程により、例えば油分０．０５〜１．０％の海水は、油分０．００５〜０．０２％の海水とすることができる。
【００３２】
海水中の油分を除去することは微生物濾過膜の汚染防止において必要であるが、微生物濾過膜における微生物除去の負荷を低減させるために海水中の濁質を予め除去することが好ましい。海水中の濁質を除去する方法としては、特に制限されず、公知の除濁装置を用いることができる。除濁装置としては、砂濾過装置、ポリエチレンやポリプロピレン製の不織布濾過布を備えた装置、濾過槽体中に立設された繊維の束に濁質を吸着させる長繊維束除濁装置等が挙げられる。油分吸着材「ダイヤマルス（商標登録）」を使用すると油分の除去と濁質を共に除去することができる点で好ましい。
【００３３】
次に、本発明のバラスト水の製造方法を図１及び図２を参照して説明する。先ず、海水取水配管９１と海水供給配管９５がつながるように三方弁８を切り替える。次に、船舶が停泊する港湾域の海水を、不図示の海水ポンプにより、バラスト水槽２内に配置された袋状容器３の内部３１に汲み上げる。海水の汲み上げと共に、海水が流入する袋状容器３は次第に膨らみ、遂にはバラスト水槽２内いっぱいに膨らむ（図１）。バラスト水を積載した船舶は、例えば消費国の港を後に、産油国に向けて航行する。次いで、航海中の比較的長い期間を利用して、袋状容器３に貯留された海水を微生物濾過膜装置５で処理して微生物を除去する。すなわち、被処理水供給配管９２と海水供給配管９５がつながるように三方弁８を切り替える。次に、袋状容器３内の海水を不図示の送液ポンプにより汲み上げ、油分吸着除去装置６及び微生物濾過膜装置５を通して、膜濾過水を袋状容器３の外部３２に流入させる。貯留された海水の汲み上げと共に、海水が流出する袋状容器３は次第に萎み、遂にはバラスト水槽２内の袋状容器の外部３２に膜濾過水が満たされる（図２）。
【００３４】
図１及び図２において、航行中、微生物の除去が進むにつれ、袋状容器３の内部３１の海水量が減少し、その分だけ袋状容器３の外部３２の膜濾過水量が増加し、袋状容器３の内部３２と外部３２のバランスが変化するだけで、バラスト水槽２の内部３２に存在する海水の水位は変化しない。このため、船体の重心が不安定になる等の航行に対する悪影響はない。また、微生物除去後、袋状容器３の内部３２の底部に残存する海水のひき残し分は比較的少量であるため、殺菌剤や加熱処理を行ったとしても、殺菌剤の使用量も少量でよく、また加熱に伴う消費エネルギーも少なくてよい。
【００３５】
本発明のバラスト水の製造方法においては、逆洗により微生物濾過膜を洗浄する工程を有していてもよい。微生物除去工程において、時間が経過するにつれ、膜の目詰まりの原因物質となる微生物等が微生物濾過膜に付着して膜の入口と出口で膜差圧が上昇してくる。このため、海水の濾過を停止し、膜濾過水を洗浄水として微生物濾過膜を逆洗する。逆洗工程を行うことにより、微生物濾過膜の濾過機能が回復する。そして、逆洗工程を終えると、再度微生物除去工程に移り、これを繰り返し行うことで、長期間に亘る濾過を可能にする。なお、逆洗により生成する微生物濃縮液は、次亜塩素酸など薬剤の添加や加熱処理など公知の殺菌処理が行われる。この微生物濃縮液は比較的少量であるため、殺菌剤の使用量も少量でよく、また加熱に伴う消費エネルギーも少ない。
【００３６】
本発明のバラスト水は、比較的長い航行中、船舶上で製造される。これにより大量の海水を、微生物濾過膜で効果的に処理することができ、船舶から排出されるバラスト水により特定海域に本来生息しない微生物が持ち込まれることがない。
【００３７】
なお、本例のバラスト水槽構造体１０及びバラスト水製造装置２０では、バラスト水槽２内において、袋状容器３の内部３１を汲み上げられた海水を貯留する貯留槽とし、袋状容器３の外部３２を膜濾過水の貯留槽としたが、これに限定されず、図３及び図４に示すように、逆に袋状容器３の外部３２を汲み上げられた海水を貯留する貯留槽とし、袋状容器３の内部３１を膜濾過水の貯留槽としてもよい。この場合、水管接続口３３は、膜濾過水が流入又は流出し、水管接続口３４は、海水が流入又は流出することになる。
【００３８】
このようなバラスト水製造装置２０ａを用い、袋状容器３の外部３２に汲み上げられた海水を微生物濾過膜で処理し、膜濾過水を袋状容器３内に満たす方法を図３及び図４を参照して説明する。先ず、海水取水配管９１と海水供給配管９５がつながるように三方弁８を切り替える。次に、船舶が停泊する港湾域の海水を、不図示の海水ポンプにより、バラスト水槽２内に配置された袋状容器３の外部３２に汲み上げる。海水の汲み上げと共に、バラスト水槽２内は海水でいっぱいとなる（図３）。バラスト水を積載した船舶は、例えば消費国の港を後に、産油国に向けて航行する。次いで、航海中の比較的長い期間を利用して、バラスト水槽２内であって袋状容器３の外部３２に貯留された海水を微生物濾過膜装置５で処理して微生物を除去する。すなわち、被処理水供給配管９２と海水供給配管９５がつながるように三方弁８を切り替える。次に、袋状容器３の外部３２に満たされた海水を不図示の送液ポンプにより汲み上げ、油分吸着除去装置６及び微生物濾過膜装置５を通して、膜濾過水を袋状容器３の内部３１に流入させる。貯留された海水の汲み上げと共に、海水が流入する袋状容器３は次第に膨らみ、遂にはバラスト水槽２内いっぱいに膨らむ（図４）。図３及び図４のバラスト水製造装置２０ａを使用したバラスト水製造方法においても、図１及び図２のバラスト水製造装置２０を使用したバラスト水製造方法と同様の効果を奏する。なお、図３及び図４のバラスト水製造装置２０ａを使用したバラスト水製造方法の場合、バラスト水槽２の内壁にスライムが発生することがあるが、袋状容器３の内部を膜濾過水とする限り、膜濾過水を汚染するようなことはない。
【００３９】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例１】
【００４０】
実際の船舶を使用することなく、図５に示した陸上設置の実験用バラスト水製造装置を用いて行った。すなわち、船舶が停泊する国内のＡ港湾域の海水（以下「原海水」と言う。）を実験用バラスト水製造装置の袋状容器内に満たし、この海水を下記の運転条件で処理した。原海水及び処理水（膜濾過水）の大腸菌群を下記測定方法により測定した。なお、原海水の油分はｎ−ヘキサン抽出物として８ｍｇ／ｌ、原海水の濁度は５度であった。
【００４１】
（実験用バラスト水製造装置）
図５に示す装置を用いた。実験用バラスト水製造装置３０は、ポリ塩化ビニル製の袋状容器５２を収容した原海水タンク５１と、中空糸膜型微生物濾過装置５ａと、逆洗タンク５３を備えるもので、中空糸膜型微生物濾過装置５ａは処理槽５８に処理能力３ｍ３／時の精密濾過膜からなる中空糸膜モジュール５７「ステラポアＳＵＲ３１５３４」（三菱レイヨン製）を浸漬したものを用いた。また、袋状容器５２と中空糸膜型微生物濾過装置５ａ間は配管４７で接続し、中空糸膜型微生物濾過装置５ａと逆洗タンク５３間は処理水管４２で接続し、逆洗タンク５３と原海水タンク５１間は返送配管（オーバーフロー管）４８で接続した。処理水管４２には吸引ポンプ４４を設置した。また逆洗ポンプ４５を設置し、逆洗タンク５３内の濾過水を逆洗配管４３によって前記精密濾過膜を逆洗できるようにした。なお、袋状容器５２の最大容積は原海水タンクの内容積とほぼ同じとした。
【００４２】
（運転方法）
模擬ワンパス処理方法で行った。すなわち、袋状容器５２内の原海水を中空糸膜型微生物濾過装置５ａに３ｍ３／時の処理量で供給し、膜濾過水は海水タンク５１内であって、袋状容器５２の外部に流入させた。微生物除去工程においては、ブロワ−４６からの空気を中空糸膜モジュール５７の下部に設置したディストリビュータ４１から微細な気泡としてバブリングして、中空糸膜表面に付着した微生物等を剥離しながら濾過を行った。また微生物除去工程１５分に対して、逆洗工程１分とし、これを繰り返した。また、微生物が濃縮された廃液は、中空糸膜型微生物濾過装置５ａの処理槽５８の下部から適宜抜液した。
【００４３】
（微生物の測定方法）
大腸菌群は、ＢＧＬＢ培地（Brilliant Green Lactose Bile Broch）に試料を添加し、３５℃で２４時間培養した後、大腸菌群を計測した。
【００４４】
（処理結果）
原海水中の大腸菌群数は３５００個／１００ｍｌであったが、原海水タンク５１内であって、袋状容器５２の外部に満たされた処理水に大腸菌群は検出されなかった。また処理水のｎ−ヘキサン抽出物は検出されず、濁度は２度以下であった。ただし濾過運転の初期における逆洗直後の所定流量での差圧は０．０１ＭＰａ以下であったが、濾過運転１７０時間後における逆洗直後の差圧は０．０４５ＭＰａであった。
【実施例２】
【００４５】
下記実験用バラスト水製造装置及び下記の運転条件で処理した以外は、実験例１と同様の方法で行った。
【００４６】
（実験用バラスト水製造装置）
袋状容器５２と中空糸膜型微生物濾過装置５ａ間に、処理能力３ｍ３/時の油水分離装置「ダイヤマルスＲＨ−０３」（三菱レイヨンエンジニアリング社製）（不図示）を配置した以外は、実施例１と同様の装置を用いた。
【００４７】
（運転方法）
模擬ワンパス処理方法で行った。すなわち、袋状容器５２内の原海水を中空糸膜型微生物濾過装置５ａに３ｍ３／時の処理量で供給し、膜濾過水は海水タンク５１内であって、袋状容器５２の外部に流入させた。微生物除去工程においては、ブロワー４１からの空気を中空糸膜モジュール７の下部に設置したディストリビュータ４１から微細な気泡としてバブリングし、中空糸膜表面に付着した微生物等を剥離させながら、濾過を続けた。また、微生物除去工程１５分に対して、逆洗工程１分とし、これを繰り返した。また、微生物が濃縮された廃液は、中空糸膜型微生物濾過装置４ａの処理槽８の下部から適宜抜液した。
【００４８】
（処理結果）
原海水中の大腸菌群数は３５００個／１００ｍｌであったが、原海水タンク５１内であって、袋状容器５２の外部に満たされた処理水に大腸菌群は検出されなかった。また処理水のｎ−ヘキサン抽出物は検出されず、濁度は２度以下であった。なお、濾過運転の初期における逆洗直後の所定流量での差圧は０．０１ＭＰａ以下であり、濾過運転１７０時間後における逆洗直後の差圧も同様にして０．０１ＭＰａ以下であり、原海水中の油分を予め油水分離装置で除去することにより、精密濾過膜の油分による汚染が効果的に防止できた。
【実施例３】
【００４９】
浸漬型の中空糸膜型微生物濾過装置５ａに代えて、加圧型の中空糸膜型微生物濾過装置（不図示）を用い、実験例１と同じように気泡による洗浄と定期的な逆洗工程を行った。但し、気泡による洗浄は、膜処理装置への通水を中断し、約５分間、膜の下部から空気を流入して得られる気泡によるバブリングを行った。なお、加圧型の中空糸膜型微生物濾過装置で用いた中空糸膜モジュールは、処理能力３ｍ３/時の精密濾過膜である「ステラポアＧ型ＵＭＦ−２０２４ＷＦＡ」３本（三菱レイヨン社製）を用いた。また、中空糸膜型微生物濾過装置の前段に、処理能力３ｍ３/時の油水分離装置「ダイヤマルスＲＨ−０３」を配置した。
【００５０】
（処理結果）
原海水中の大腸菌群数は３５００個／１００ｍｌであったが、原海水タンク５１内であって、袋状容器５２の外部に満たされた処理水に大腸菌群は検出されなかった。また処理水のｎ−ヘキサン抽出物は検出されず、濁度は２度以下であった。なお、精密濾膜の差圧データも実験例２と同様であった。
【００５１】
各実施例に示すように、原海水タンク内に収容された袋状容器に貯留された原海水をバラスト水製造装置で処理することにより、原海水中の大腸菌群が検出されない程度まで除去された。また中空糸膜型微生物濾過装置の前段に油水分離装置を設置することにより、精密濾過膜の油分による汚染を効果的に防止することができた。また、微生物除去工程中、原海水タンクにおける原海水の水位の変化はほとんどなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】船舶の模式的な横断面図であって、海水を袋状容器に汲み上げ貯留した状態を示す。
【図２】船舶の模式的な横断面図であって、海水を微生物濾過膜で処理し、得られた膜濾過水を袋状容器の外部に貯留した状態を示す。
【図３】船舶の模式的な他の横断面図であって、海水をバラスト水槽内であって袋状容器の外部に汲み上げ貯留した状態を示す。
【図４】船舶の模式的な他の横断面図であって、海水を微生物濾過膜で処理し、得られた膜濾過水を袋状容器の内部に貯留した状態を示す。
【図５】実験例で使用した実験用バラスト水製造装置のフロー図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    船舶
２    バラスト水槽
３    袋状容器
４    海中
５    微生物濾過膜装置
５ａ  中空糸膜型微生物濾過装置
６    油分吸着除去装置
７    中空糸膜モジュール
８    三方弁
１０、１０ａ  バラスト水槽構造体
１１  積荷室
１２  接着点
２０、２０ａ  バラスト水製造装置
３０  実験用バラスト水製造装置
３１  袋状容器の内部
３２  袋状容器の外部
３３、３４  水管接続口
４１  ディストリビュータ
４３    逆洗配管
４４    吸引ポンプ
４５    逆洗ポンプ
４６  ブロアー
６１  汲み上げられた海水
６２  膜濾過水
【図１】
2007137260.tif 000003
【図２】
2007137260.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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